Существуют твердые растворы внедрения и твердые растворы замещения.

При образовании твердых растворов внедрения атомы растворенного компонента B раз­мещаются между атомами растворителя A в его кри­сталлической решетке. При образовании твердых рас­творов замещения атомы растворенного компонента B замещают часть атомов растворителя (компонент A) в его кристаллической решетке.

Рисунок 1 – Твердые растворы: а – замещения, б – внедрения

 

Поскольку размеры растворенных атомов отличают­ся от размеров атомов растворителя, то образование твердого раствора сопровождается искажением кристал­лической решетки растворителя.

Рисунок 2 – Искажения кристаллической решетки

в твердых растворах замещения:

 

а – атом растворенного компонента больше атома растворителя

б – атом растворенного компонента меньше атома растворителя

Твердые растворы замещения могут быть с ограни­ченной и неограниченной растворимостью. В твердых растворах с ограниченной растворимостью концентрация растворенного компонента возможна до определенных пределов.

В твердых растворах с неограниченной растворимо­стью возможна любая концентрация растворенного ком­понента (от 0 до 100%). Твердые растворы с неограни­ченной растворимостью образуются при соблюдении следующих условий: 1) у компонентов должны быть од­нотипные кристаллические решетки; 2) различие в атом­ных радиусах компонентов не должно превышать для сплавов на основе железа 9%, а для сплавов на основе меди 15%; 3) компоненты должны обладать близостью физико-химических свойств. Однако соблюдение этих свойств не всегда приводит к образованию твердых растворов замещения с неограниченной растворимостью. На практике, как правило, образуются твердые растворы с ограниченной растворимостью.

Твердые растворы внедрения могут быть только с ограниченной концентрации, поскольку число пор в решетке ограничено, а атомы основного компонента сохраняются в узлах решетки.

Твердые растворы замещения с неограни­ченной растворимостью на основе компонентов: Ag и Au, Ni и Cu, Moи W, V и Ti, и т.д.

Твердые растворы замещения с ограни­ченной растворимостью на основе компонентов: Al и Cu, Cu и Zn, и т.д.

Твердые растворы внедрения: при растворении в металлах неметаллических элементов, как углерод, бор, азот и кислород. Например: Fe и С.

2) Закалка стали – операция термообработки, заключающаяся в нагреве стали до нужной температуры, выдержки и быстром охлаждении с целью получения высокой твердости (мартенсита) 3вопрос